德术并举 病人至上—— 江苏省人民医院检验学部采访记

发布时间:2019-01-30       作者:DDM       来源:临床实验室        浏览:7138       收藏: 8

● 种下梧桐树,引得凤凰来

    —— 江苏省人民医院

提到南京,相信最多人首先想到的是“六朝古都、秦淮歌舞”的古典浪漫。但很多人不知道的是南京的医药发展历史同样悠久和灿烂,汉末南京的医药水平就誉满江东。南齐永明年间,始有“六疾馆”之设,这也是古代中医院的雏形。明朝初期建都南京时,设有太医院,清朝后更是医药学家云集。到了现代,经过建国后几十年的发展,南京的医疗卫生体系更是完善,医疗技术水平居全国前列,拥有多所高水平的三甲医院,新药研发水平位列全国第三,是国家重要的医疗医药中心。

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在南京众多的“明星”医院中,江苏省人民医院(南京医科大学第一附属医院,以下简称“医院”)也是其中最耀眼的一颗。江苏省人民医院前身为1936年成立的江苏省立医政学院附设诊疗所,至今已有82年的历史,是江苏省综合实力最强的三级甲等综合性医院,担负着医疗、教学、科研、公益四项中心任务。医院占地面积300亩,现有建筑面积41万平方米。实际开放床位3685张,职工5300余人。医院现有国家重点学科1个,国家临床重点专科18个,这其中就包括检验科。


● 虎踞龙盘今胜昔,天翻地覆慨而慷

     ——江苏省人民医院检验学部

江苏省人民医院检验学部始建于1951年,最初只有叶思新等3名检验人员组成,检测项目也只有“三大常规”。直到1956年正式建立检验科后,经过一代代检验人的努力,科室已经发展成为集血液、生化、免疫、微生物、分子生物学等众多学科为一体,医教研全面发展的“检验学部”。

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学部下设检验中心(江苏省临床检测诊断中心)、南京医科大学第一临床医学院医学检验系,和研发转化中心。检验学部现有正式职工近150名,其中高级职称36人,博士生导师3人,硕士生导师6人,具备研究生学历35人。学科带头人潘世扬教授为中华医学会检验分会副主任委员。

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潘世扬教授


2017年11月,检验学部迁入医院新门急诊大楼,实验室总面积达到8000多平方米,在国内临床实验室中也是首屈一指。新实验室的布局规划全由科室自行设计,在《临床实验室》走访过程中,科室也向我们分享了其自行设计规划新实验室的宝贵经验。


一、如何设计一个规范先进的实验室

设计一个规范先进的实验室,需要从检验流程出发,系统全要素综合考虑需求,一句话总结就是“掌握大格局、定义大方向;注重小细节、追求完美”。


首先实验室规划设计一定要符合《综合医院建筑设计规范》、《生物安全实验室建筑技术规范》、《医疗机构临床实验室管理办法》等法规中对实验室建设给水、排水、消防、污水处理、生物安全、质量管理、安全管理等提出的明确规定,还要符合“医院感染管理办法”、“医疗废弃物管理条例”、“临床实验室安全准则”、“医院消毒卫生”等建设标准规范。然后再根据医院自身的条件和功能要求因地制宜进行设计规划。


1、江苏省人民医院的检验学部主要分布在新门急诊大楼的3层和4层。检验学部3层规划为研发转化区,主要承担科研实验、研究型办公的功能。4层为中央实验区,主要承担起门急诊和临床化学常规临床样本检测工作。3层和4层分工明确,临床样本检测区与科研区互相分开互不干扰,既避免污染,也可让科室人员有一个舒适的学习和科研的区域。


检验学部3层建筑面积1500平方米,安排有多功能学术报告厅、开放办公区、主任办公区、特检区,以及vip/医师办公室。

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学术报告厅

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主任办公区功能为主任和副主任办公室、资料室、接待区

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开放办公区

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特检区有循环肿瘤细胞检测仪、蛋白分离纯化系统、色谱仪、PCR仪、二代测序仪和流式细胞仪等设备

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医师办公室

2、检验学部4层为中央实验区,建筑面积5000平方米。具有对外服务窗口、临床检测和学生示教功能。中央实验室区设计独具匠心,呈扇形分布,分为中央实验区外圈、中央实验区中圈、和中央实验室等3个功能区。

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检验学部4层规划图

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中央实验区外圈,设计为缓冲区、中控室、数据处理、细胞形态学研究室、一级常温库房、资料室和参观通道

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中央实验区中圈,设计为小型实验室、综合实验室、示教室、冷藏冷冻库、污物通道

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中央实验室配备有生化免疫流水线、线下检测区、前处理间、洗消间、二级库房等


3、中央实验室设计亮点为:

1)检测区域大、拓展性强;中央实验室分为生化免疫流水线区,和门急诊检验区。建筑面积4000余平,为未来拓展留出充足的空间。


2)高度自动化;有全亚太规模最大的发光免疫分析流水线,集前处理、分析、后处理为一体。全面的检测菜单包含104种项目,93%的免疫项目可以在18分钟出结果。


生化流水线由分析前处理、分析模块、分析后处理三部分组成,可满足三甲医院门诊和住院病人超大检测量的需求。


门急诊实验区有血常规流水线、血凝流水线区、体液分析流水线。

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血液分析流水示意图

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免疫流水线示意图

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生化流水线示意图

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凝血流水线示意图

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急诊检验区


3)集中供水、供电;末端功能柱设计,包含给排水、强弱电、独立配电箱等要素。

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功能柱   

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给排水

4)集中标本管理;

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智能化标本自动分拣,加快分拣速度,降低错误率


5)集中标本存储;自动存储和查找、自动废弃过期标本、自动为标本加盖去盖、可为线下标本提供存储服务,可设定不同存储时间。最大存储容量27000个。

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标本集中在线存储


6)集中数据处理、质量管理。

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数据处理办公室,可集中远程审核报告,操控仪器复查标本


4、其他设计亮点

体液检验区无异味,额外增加2台小新风机组与体液区全排生物安全柜联动,既满足体液检验区换气要求,又保证了室内新风补给。

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边台带水池排风柜


二、以人为本,优质高效

医者仁心,救死扶伤是医院的本职工作,检验科作为医院科室的重要成员,也当仁不让地承担着相应的责任和义务。尤其是现在临床上疾病诊治信息中的70%以上需要通过医学实验室提供,检验科肩上的责任越发显得沉甸甸。


江苏省人民医院的开放病床数3000余张,再加上庞大的门诊病人,检验学部每日需要检测的样本数过万。为了能在繁重的工作中忙而不乱,不出差错,从而更好满足临床诊疗的需求、服务病人,检验学部将质量方针确定为“以人为本,优质高效”, 以病人为中心,以员工为基础,关心病人关爱员工,把“一切服务病人,一切方便病人”的观念落到实处。不仅体现在科室设计细节上,也体现在学部员工以质量为生命,对技术精益求精的精神上。


每个专业学组都有自己的特色技术,可以在常规数据的基础上为临床提供更多医学信息。


检验学部拥有集医教研为一体,总面积超过1000平方米的综合实验室。实验室拥有分子生物学技术、细胞培养技术、全自动化学发光免疫分析仪、透景流式芯片检测仪、GE蛋白纯化仪、高效液相色谱仪等,是学部进行新项目研发与技术转化的实验基地。潘世扬教授围绕新发现并命名的肿瘤标志物SP70,建立了一系列检验新项目可用于肺癌等肿瘤早期诊断、疗效监测和预后评估。血浆DNA以及DNA甲基化定量用于重症患者损伤评估、肿瘤疗效监测和预后判断,为临床提供精准诊疗指标。学部已经获得中国发明专利10项、美国和澳大利亚发明专利各1项。这几项新技术在本期的“技术导航”栏目中有详细介绍,敬请关注。


三、世上无难事,只要肯登攀 —— 研发转化中心

检验学部多年来围绕临床需求开展各类转化研究,历经10余年建立的肿瘤生物样本库各类肿瘤病例数累积达到20000例以上,包括各类肿瘤标本60万余份,在此平台上自主研发的肿瘤特异性抗原SP70、抗SP70单克隆抗体NJ001以及相关检测技术的体外诊断产品已完成临床前各项试验,正在以创新特别审批通道注册申报三类体外诊断试剂。

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对于如何在保障好临床常规工作的基础上做好科研转化,《临床实验室》对检验学部主任潘世扬教授进行了专访,请他们分享了宝贵经验。


《临床实验室》:潘教授您好,能否请您介绍一下检验学部在开展科研方面所做的工作?


潘世扬教授:江苏省人民医院是一所研究型的医院,对科研比较重视。想要做好研究,需要3个条件:人才团队培养、基础设施及条件和人才管理。


为了适应研究工作的需要,学部很注重人才梯队的培养。目前整个学部150余位工作人员基本都具有本科以上学历,其中博士生有10人,硕士研究生有50余人。教研室的主任、副主任、学组组长们都具有硕士以上学历,并且都有留学教育背景,有过相关课题研究经验,组成了一批以中青年为主的医教研骨干梯队。


人才管理方面我们首先会创造有利于年轻人的管理体系,鼓励年轻人自己申请,竞选聘评骨干梯队,让每个人都有机会参与到科研团队。其次通过科室申报,将科室人员分为临床型人员和科研型人员,一批年轻的科研型骨干专门进行科研转化,保障了科研人才的储备,从而提高研发转化中心的水平。


一流的设施需要不断的积累,一流的管理也需要不断的探索,一流的人才团队更是需要长期的培养,不可能一蹴而就。


但有了一流的设施、一流的管理和一流的人才后也不是注定就能成为一流的学科。因为有了基本条件,必须要通过对项目做安排、计划、实施然后产生效果。解决医学领域中的重大问题是医学研究的终极目标,也是医学研究的难点。俗话说“十年磨一剑”,但在医学领域十年也不一定能解决重大问题,往往需要30年、50年甚至100年才行。对于科室来说,想在某一技术领域形成方向或达到某一效果,可能也需要10年甚至更长的时间。


《临床实验室》:想请您介绍一下科室取得的重大科研成果?


潘世扬教授:主要有两项,一是SP70蛋白的发现,另一个是带内标的血浆DNA定量检测技术的建立。


肿瘤特异性蛋白70(SP70)是我带领的团队首先发现并命名的新肿瘤标志物,前期已经过了长达30年的研究历程,目前已进入到三类体外诊断试剂注册申报阶段。30年的时间将一个肿瘤蛋白类标志物从发现、应用到临床已经比常规肿瘤标志物的研究转化所用时间缩短了一、二十年。目前在全球公认的有临床意义的临床靶标约有600-800个,不含肿瘤相关基因、病原微生物核酸等显而易见的标志物。从核酸标志物来看,单基因遗传病的基因标志物研究转化较为迅速,因为发现某个基因的改变与某一遗传病相关,只要验证一定的病例数后很快就能实现检测诊断项目的转化,但是往往复杂的疾病不是由单一基因所决定,可能是多基因在多阶段相互作用的结果。从基因的转录到蛋白质合成过程是复杂的,一个基因可以编码、转录并翻译数个乃至数十个不同的蛋白,所以要确定某一个蛋白是和哪种疾病有关,这无异于从海量的数据中“大海捞针”,难度很大,因此蛋白质类肿瘤标志物的研究转化进展缓慢。研究发现一种肿瘤特异的蛋白类标志物,首先需要具有科学的思维、完善可行的方法与技术手段,这项研究工作非常庞大耗时,不仅需要顶层设计,还需要投入大量人力物力,最终才能获得满意的结果。


我们能完成SP70的研究转化得益于三点:第一,我们经过20多年建立了单克隆抗体库,单克隆抗体库技术为SP70的研究发现奠定了基础。在肿瘤细胞中肿瘤的抗原并不占多数,而且很难把肿瘤抗原提取出后去免疫动物得到纯化的抗体。如果我们分析基因克隆产生蛋白后再去制备抗体,或者把肿瘤细胞产生的肿瘤特异蛋白分离纯化出来后再制备抗体,这个思路虽然理论上可行,但实际上是行不通的。关键点就在于如果我们通过蛋白质组学的方法把蛋白提取出后,通过蛋白质分析技术,然后人工合成肽的片段,但是合成肽的片段和原来的蛋白相比较已经发生了本质的改变。原因在于合成肽和原始蛋白的结构构象是不一样的,结构不同蛋白功能也就大相径庭。而另一个方法是从肿瘤细胞中将自然的蛋白提取出来,纯化后再去免疫,也是不可行的。第一,因为提取纯化的蛋白难以满足免疫原的量;第二,提取纯化的过程使蛋白的结构发生改变。近百年来按照上述研究思路,国内外的研究机构在肿瘤蛋白标志物的研发转化中投入了大量的人力物力,但收效甚微。


所以我们走另一条不同的路。肿瘤细胞中含有肿瘤特异性蛋白在内的多种蛋白质,我们无须对肿瘤特异性蛋白进行分离,而是将肿瘤细胞来源的复合抗原去免疫动物后,经过动物体内产生的免疫反应后,一个B淋巴细胞受到抗原刺激后会转化为一个产生抗体的浆细胞,一个B淋巴细胞只识别一个抗原决定簇,产生的抗体只针对这个抗原决定簇。随后我们把刺激转化后的浆细胞和骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤。一个B淋巴细胞和一个骨髓瘤细胞融合后会同时兼具骨髓瘤细胞和免疫细胞的特征,成为一个可传代的产生抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤技术于20世纪70年代出现,80年代国内引进。我从80年代就开始做杂交瘤技术,可能是国内最早做杂交瘤技术的人之一。我们的课题组经过20多年的努力,制备成千上万的杂交瘤细胞,从而建立了单克隆抗体库。


第二就是抗体快速筛选平台的建立。我们利用肿瘤来源的蛋白群组和正常来源的蛋白群组设计了高效的筛选方案,针对抗体库中的单克隆抗体进行筛选,每次可筛选数十个单克隆抗体。筛出对正常来源群组蛋白不反应但对肿瘤来源群组蛋白反应的抗体,即可高度怀疑是针对肿瘤产生的抗体。第三是临床病例血液组织样本库平台的建立。本课题组依托的医院是综合性三甲医院,拥有大量且丰富的肿瘤病人样本。筛选出的对肿瘤有针对性的单克隆抗体经过临床样本验证,从而挑出针对临床肿瘤高特异性和高亲和力的抗体。其中之一被我们命名为NJ001,即“南京一号”抗体。用这个抗体制备出亲和层析柱,发现其特异性识别的蛋白的分子量是70k,所以命名为SP70。这个研究成果是我们最近二十年工作的一个积累,经过验证发现这个抗原在肿瘤细胞的增殖、侵袭转移中是非常关键的。我们用活细胞和SP70抗体NJ001结合后观察到肿瘤细胞出现凋亡与迁移能力降低,说明这个蛋白是肿瘤细胞增殖和迁徙的关键蛋白。抗体NJ001与活细胞表面的SP70结合后,细胞有1300多个基因出现表达水平超过两倍以上高调或低调,进一步说明SP70是肿瘤细胞关键蛋白。大量的临床病例病理切片免疫组化结果证明这个蛋白的高表达与病人的预后不良相关。现有的结果表明SP70可用于包括肺癌在内的多种恶性肿瘤的诊断和预后观察,包括疗效评估,是未来免疫治疗的一个潜在靶点。


目前全球范围内都认为血浆DNA与很多疾病有显著相关性,因为正常人血液循环中有细胞以外的DNA(即游离NDA(cfDNA)),是由于细胞新陈代谢释放到细胞外从而吸收进入到血液中。正常人血液中是非常微量的且相对比较恒定。下列情况下会大幅度升高,严重的创伤、组织器官移植后产生排异、药物性中毒肝肾损伤、肿瘤、多器官衰竭、严重感染等。长期以来大家都有这方面的研究,但都还没有真正开发成试剂盒应用到临床。关键在于现有的检测结果不准。一个标志物有临床意义,但不一定能在临床应用,关键还得有适宜的检测技术平台,具有很好的重复性和灵敏度、特异性和准确度。我们自行研制开发了一个双重荧光定量PCR的方法,用来检测血浆DNA,本方法具有准确性高的优点。该技术目前已经获得发明专利,并正在开发产品,解决临床的急需。


这是我们的创新转化,也是我们的科研团队全力以赴在做的事情。更重要的抗原的技术平台对所有的蛋白类都适用,病毒也好细菌也好,只要是人体内异常的蛋白,我们都可以像“钓鱼”一样把它钓出来,因为我们有这个技术平台,这是至关重要的。包括核酸定量检测方案也是一个平台,这个思路也可以用来做别的项目,还有很大的拓展空间。


《临床实验室》:能否请您介绍一下科室的重要学术著作?


潘世扬教授:2013年由我牵头主编出版了人民卫生出版社“十二五”重点专著《临床分子诊断学》一书,是国内第一本系统地论述临床分子诊断学的专著。因为本书在业界的反响很好,所以人民卫生出版社也邀请我继续做一本英文版的《Clinical Molecular Diagnostics》,也是人卫社和斯普林顿集团联合向全球发行的5本英文书中一本。英文版将在2019年发行,扩大中国检验学界在国际方面的影响力。

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